星系团最亮团星系(BCG)和星系团内光(ICL)在z=0.1-0.8之间的结构和质量演化
批准号:
12103009
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
赵冬瑶
依托单位:
学科分类:
星系的形成、结构和演化
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵冬瑶
中文摘要
星系团中心最亮团星系(BCG)和星系团内光(ICL)是研究星系演化和星系团演化的重要探针,一直是此领域中的重点研究对象。尤其是其结构、质量和环境在z<1阶段的变化蕴含了丰富的演化历史,为理解演化机制和限制理论模型提供关键的观测证据。本项目拟从Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC-SSP)的星系团列表中选取z=0.1-0.8之间210个具有演化关联的BCG+ICL,利用HSC-SSP于2019年8月最新公布的多波段测光图像,测量BCG+ICL结构和恒星质量等性质,并对其周围的并合现象进行量化分析。通过本项目,预期得到z=0.1-0.8之间BCG+ICL结构和质量的观测数据,确定及限制BCG+ICL演化的理论模型,揭示并合在演化中的作用。本项目为利用未来大视场高深度巡天数据(如中国空间站望远镜光学巡天)研究星系团中心星系演化提供基础。
英文摘要
The brightest cluster galaxies (BCGs) are the most luminous and massive galaxies in the universe locating in the centre of galaxy clusters. Intracluster light (ICL) is a diffuse and low surface brightness stellar component, pervading in the cluster core region and intertwining with the properties of BCGs. The special regions BCG+ICL reside make their properties and evolution being intimately linked with the environments of the host clusters. Therefore, studying on BCG+ICL assembly, especially on their structure and stellar mass evolution at z<1, is essential for clarifying our understanding on both galaxy growth and cluster history. By employing the latest multi-band deep photometric images from the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC-SSP), my proposed research aims to measure structures and stellar masses of 210 BCG+ICL during z=0.1-0.8, as well as to quantify merging signals around them. This project will constrain the growth of BCG+ICL since z~0.8, and will probe what is the role of merger in driving BCG+ICL evolution, providing new insight into galaxy and cluster evolution in cluster core regions. This project will serve as a foundation for using the next generation photometric images from the future large and deep sky surveys, like CSST.
自上世纪50年代观测认证以来,BCG+ICL一直是揭示星系演化及星系团演化非常重要的研究对象。光学和近红外是研究BCG+ICL结构和恒星质量的理想波段。但由于ICL非常低的面亮度,之前的观测数据只能满足统计分析近邻宇宙中大样本BCG+ICL的性质,而在更高红移处的研究工作只是针对小样本。一个亟待解决的基本问题就是BCG+ICL在z<1期间是如何演化的。虽然之前有工作进行了尝试,但所采用的数据来源于不同望远镜以及不匹配的波段,样本也来源于不同的认证标准、没有演化关联,且高红移样本数目较少。这些都导致了定性的结果或不确定性很高的定量结果。本项目在z=0.1-0.8之间选取了210个具有演化关联的大样本星系团,利用HSC-SSP的“Deep”图像,在仔细对图像背景进行处理改进后,对星系团中心区域的BCG+ICL的结构、BCG和ICL流量以及它们对星系团的贡献等性质进行了测量。结果发现BCG在z<1没有明显成长,而cDs的包层和ICL随着红移的减小而更加明显,并且也与星系团的成长相关联。这些结果表明,z<1期间星系团的成长发生在至少距离BCG中心50kpc以外的外部区域,可能是通过minor merger,支持了目前的二阶段形成图景。相比此前基于HSC-SSP观测数据对星系团的研究,本项目更加扩大了红移范围,选取的样本数量也更大,得到了更具统计意义的结果,进一步探讨了星系团的演化。本项目的整体研究内容和步骤可以作为中国空间站望远镜(CSST)前瞻性的工作,为未来CSST数据在星系团演化方面的有效产出打下基础。
国内基金
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